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文檔簡介

專題突破9聚焦變異熱點題型

1.概述堿基的替換、增添或缺失會引發(fā)基因中堿基序列的改變。2.闡明進行有性

生殖的生物在減數(shù)分裂過程中,染色體所發(fā)生的自由組合和互換會導(dǎo)致控制不同

課標要求

性狀的基因重組,從而使子代出現(xiàn)變異。3.舉例說明染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異都

可能導(dǎo)致生物性狀的改變甚至死亡。

1.變異類型的判定2023?湖南-T92022?湖南?T192021廣東-T20

考情分析

2.基因定位問題2021?遼寧125

題型一探究某一變異性狀是否為可遺傳變異的方法

【基本模型】

廣(不可遺傳變異磨?性狀變化,遺傳物質(zhì)未變

廠基因突變(生物變異的根本來源)

可遺傳生返f基因重組

變異

L染色體變異

【典例突破】

1.某種魚因其顏色艷麗而成為重要的觀賞魚品種。研究發(fā)現(xiàn)該種魚某品系的體色由鱗片顏色

和皮膚底色共同作用形成,其中鱗片有土耳其綠鱗、皇室藍鱗、鐵銹藍鱗,由基因B/b控制。

皮膚有黃皮和紅皮,由基因R/r控制。研究人員現(xiàn)用一批不同體色的純合雌魚和雄魚進行雜

交獲得Fi,F(xiàn)i雌雄個體隨機交配獲得F2,實驗結(jié)果如下表所示(不考慮X、Y染色體的同源

區(qū)段)。請回答以下問題:

項目親本Fi體色F2體色及分離比

鐵銹藍鱗紅皮:土耳其綠鱗紅皮:皇室藍

鐵銹藍鱗黃皮早X

實驗一皇室藍鱗紅皮鱗紅皮:鐵銹藍鱗黃皮:土耳其綠鱗黃

土耳其綠鱗紅皮了

皮:皇室藍鱗黃皮=3.3.b.1.1.2

鐵銹藍鱗紅皮:土耳其綠鱗紅皮:皇室藍

鐵銹藍鱗黃皮『義

實驗二皇室藍鱗紅皮鱗紅皮:鐵銹藍鱗黃皮:土耳其綠鱗黃

土耳其綠鱗紅皮早

皮:皇室藍鱗黃皮=3.3.b.1.1.2

某同學(xué)在重復(fù)上述實驗時,在Fi中發(fā)現(xiàn)了一尾皇室藍鱗黃皮雄魚。該魚黃皮性狀的出現(xiàn),推

測可能發(fā)生了基因突變,也可能僅僅是由于環(huán)境引起的表型改變。請利用親本中已有個體設(shè)

計雜交實驗,通過一次雜交對上述原因進行探究。(請寫出實驗思路及實驗結(jié)果)

答案實驗思路:讓該黃皮雄魚與黃皮雌魚雜交,觀察并統(tǒng)計子代表型。預(yù)期結(jié)果和結(jié)論:

若子代全為黃皮,則是由基因突變引起的;若子代紅皮:黃皮=1:1,則僅僅由環(huán)境因素引

起。

解析由題意可知,該魚黃皮性狀若是由基因突變引起的,則該雄魚的基因型為rr;若是由

環(huán)境改變引起的,且基因型未變,則該雄魚的基因型為Rr,通過測交實驗可確定該雄魚的基

因型。

題型二基因突變的類型與判斷方法

【基本模型】

'顯性突變:aa-Aa(當代表現(xiàn))

1.類型《隱性突變:AA-Aa(當代不表現(xiàn),

.一旦表現(xiàn)即為純合)

2.判斷方法:選取突變體與其他已知未突變體(即野生型)雜交,根據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷。

(1)若后代全表現(xiàn)野生型性狀,則突變體由隱性突變產(chǎn)生。

(2)若后代全表現(xiàn)突變型性狀,則突變體由顯性突變產(chǎn)生。

(3)若后代既有突變型又有野生型性狀,則突變體由顯性突變產(chǎn)生。

【典例突破】

2.(2022?湖南,19)中國是傳統(tǒng)的水稻種植大國,有一半以上人口以稻米為主食。在培育水稻

優(yōu)良品種的過程中,發(fā)現(xiàn)某野生型水稻葉片綠色由基因C控制?;卮鹣铝袉栴}:

(1)突變型1葉片為黃色,由基因C突變?yōu)镃1所致,基因C1純合幼苗期致死。突變型1連續(xù)

自交3代,F(xiàn)3成年植株中黃色葉植株占。

(2)測序結(jié)果表明,突變基因Ci轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物編碼序列第727位堿基改變,由5'—GAGAG—3,

變?yōu)?'—GACAG—3',導(dǎo)致第_____位氨基酸突變?yōu)?,從基因控制性狀的?/p>

度解釋突變體葉片變黃的機理(部分

密碼子及對應(yīng)氨基酸:GAG谷氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;ACA蘇氨酸;CAG谷

氨酰胺)。

(3)由C突變?yōu)镃i產(chǎn)生了一個限制酶酶切位點。從突變型1葉片細胞中獲取控制葉片顏色的

基因片段,用限制酶處理后進行電泳(電泳條帶表示特定長度的DNA片段),其結(jié)果為圖中

(填“I”“II”或“III”)。

MnHI

1000bp

750bp

50()bp

250bp

M:標準DNA片段

(4)突變型2葉片為黃色,由基因C的另一突變基因C2所致。用突變型2與突變型1雜交,

子代中黃色葉植株與綠色葉植株各占50%。能否確定C2是顯性突變還是隱性突變?(填

“能”或“否”),用文字說明理由___________________________________________

答案(1)2/9(2)243谷氨酰胺基因突變影響與色素形成有關(guān)酶的合成,導(dǎo)致葉片變黃

⑶m(4)能若C2是隱性突變,則突變型2為純合子,則子代CC2表現(xiàn)為綠色,CQ表現(xiàn)

為黃色,子代中黃色葉植株與綠色葉植株各占50%。若突變型2為顯性突變,突變型2(CzC)

與突變型l(CCi)雜交,子代表型及比例應(yīng)為黃色:綠色=3:1,與題意不符

解析(1)突變型1葉片為黃色,由基因C突變?yōu)镃i所致,基因Ci純合幼苗期致死,說明突

變型1應(yīng)為雜合子,Ci對C為顯性,突變型1自交1代,F(xiàn)i中基因型為1/3CC、2/3CCbF2

中基因型為3/5CC、2/5CC1,F3成年植株中黃色葉植株占2/9。(2)突變基因G轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物編碼

序列第727位堿基改變,由5'—GAGAG-3'變?yōu)?'-GACAG-3',突變位點前對應(yīng)

氨基酸數(shù)為726/3=242,則會導(dǎo)致第243位氨基酸由谷氨酸突變?yōu)楣劝滨0?。葉片變黃是葉

綠體中色素含量變化的結(jié)果,而色素不是蛋白質(zhì),從基因控制性狀的角度推測,基因突變影

響與色素形成有關(guān)酶的合成,導(dǎo)致葉片變黃。(3)突變型1應(yīng)為雜合子(CiC),由C突變?yōu)镃i

產(chǎn)生了一個限制酶酶切位點。I應(yīng)為C酶切、電泳結(jié)果,II應(yīng)為Ci酶切、電泳結(jié)果,從突

變型1葉片細胞中獲取控制葉片顏色的基因片段,用限制酶處理后進行電泳,其結(jié)果為圖中

IIIo(4)用突變型2(C2_)與突變型1(CC1)雜交,子代中黃色葉植株與綠色葉植株各占50%。若

C2是隱性突變,則突變型2為純合子,則子代CC2表現(xiàn)為綠色,C1C2表現(xiàn)為黃色,子代中黃

色葉植株與綠色葉植株各占50%o若突變型2為顯性突變,突變型2(C?C)與突變型l(CCi)

雜交,子代表型及比例應(yīng)為黃色:綠色=3:1,與題意不符,故C2是隱性突變。

題型三不同突變體是否為同一位點突變的判斷

【基本模型】

若紅花(野生型)有兩種白花隱性突變品系,則控制這兩種白花突變的基因間的位置關(guān)系可能

存在以下三種情況,可通過雜交實驗進行判斷。

項目野生型白花1白花2

互為等位基因AAaiaia2a2

非同源染色體上

的非等位基因\BI4B/\BI4^/

同源染色體上的MH

非等位基因(g)(Z)\bl-

實驗設(shè)計方法:將突變株1與突變株2進行雜交,根據(jù)是否轉(zhuǎn)化為野生型個體判斷突變基因

對應(yīng)的位置。

【典例突破】

3.(2022?山東,6)野生型擬南芥的葉片是光滑形邊緣,研究影響其葉片形狀的基因時,發(fā)現(xiàn)

了6個不同的隱性突變,每個隱性突變只涉及1個基因。這些突變都能使擬南芥的葉片表現(xiàn)

為鋸齒狀邊緣。利用上述突變培育成6個不同純合突變體①?⑥,每個突變體只有1種隱性

突變。不考慮其他突變,根據(jù)表中的雜交實驗結(jié)果,下列推斷錯誤的是()

雜交組合子代葉片邊緣

①X②光滑形

①X③鋸齒狀

①X④鋸齒狀

①X(D光滑形

②X⑥鋸齒狀

A.②和③雜交,子代葉片邊緣為光滑形

B.③和④雜交,子代葉片邊緣為鋸齒狀

C.②和⑤雜交,子代葉片邊緣為光滑形

D.④和⑥雜交,子代葉片邊緣為光滑形

答案C

解析①義③、①X④的子代全為鋸齒狀,說明①與③、④應(yīng)是同一基因突變而來的,因此

②和③雜交,子代葉片邊緣為光滑形,③和④雜交,子代葉片邊緣為鋸齒狀,A、B正確;

①X②、①X⑤的子代全為光滑形,說明①與②、①與⑤是分別由不同基因發(fā)生隱性突變導(dǎo)

致,但②與⑤可能是同一基因突變形成的,也可能是不同基因突變形成的,若為前者,則②

和⑤雜交,子代葉片邊緣為鋸齒狀,若為后者,子代葉片邊緣為光滑形,C錯誤;①與②是

由不同基因發(fā)生隱性突變導(dǎo)致的,①與④應(yīng)是同一基因突變而來的,②義⑥的子代全為鋸齒

狀,說明②與⑥是同一基因突變形成的,則④與⑥是不同基因突變形成的,④和⑥雜交,子

代葉片邊緣為光滑形,D正確。

題型四染色體變異、基因重組和基因突變的顯微判斷

【基本模型】

染色體變異在光學(xué)顯微鏡下能觀察到,而基因突變和基因重組不能,所以可通過顯微觀察法

辨別染色體變異,即制作臨時裝片,觀察有絲分裂中期染色體是否發(fā)生變異,若有,則為染

色體變異,否則為基因突變或基因重組(此處注意,若基因突變引起細胞結(jié)構(gòu)改變也可間接用

顯微鏡判斷,例如,顯微鏡下觀察血細胞涂片,若發(fā)現(xiàn)鐮刀狀紅細胞,可判斷發(fā)生了基因突

變)。

【典例突破】

4.生物學(xué)研究中會用到模式生物,它們通常具有生長繁殖周期短、遺傳信息清楚、生命力頑

強等特點。果蠅可作為模式生物,1933年、1946年、1995年和2011年,6位研究果蠅的科

學(xué)家先后4次獲得諾貝爾獎。果蠅的正常翅和缺刻翅由位于X染色體上的一對等位基因(A/a)

控制,Y染色體上沒有它的等位基因。某科研小組用射線照射一對正常翅果蠅產(chǎn)生的受精卵,

由這些受精卵發(fā)育成的Fi個體中出現(xiàn)了一只缺刻翅雌性(只考慮一種類型的變異),將該果蠅

與純合正常翅的雄果蠅雜交產(chǎn)生F2。回答下列問題:

(1)若缺刻翅的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果,當F2中出現(xiàn)缺刻翅時,并不能確定是否發(fā)生了顯性突

變(基因a突變?yōu)榛駻),原因是_____________________________________________________

若想證明缺刻翅的出現(xiàn)是發(fā)生顯性基因突變的結(jié)果,可采取的簡單做法是

__________________________________________________________________________________,

結(jié)果為時,缺

刻翅基因為Ao

(2)若F2中正常翅:缺刻翅=2:1,顯微鏡下觀察到Fi中該缺刻翅雌果蠅體內(nèi)有五種形態(tài)的

染色體,則這種變異屬于,解釋出現(xiàn)以上結(jié)果的原因:

__________________________________________________________________________________O

答案(1)無論缺刻翅是顯性突變還是隱性突變,后代都會出現(xiàn)缺刻翅統(tǒng)計F2中缺刻翅的性

別比例雌、雄果蠅中均有缺刻翅(或缺刻翅中雌:雄=1:1)(2)(X)染色體結(jié)構(gòu)變異正常

翅對缺刻翅為顯性,射線照射引起受精卵中X染色體上A基因片段缺失,F(xiàn)i中缺刻翅雌果

蠅的基因型為Xax°(O表示缺失),該雌果蠅與正常翅的雄果蠅XAY雜交,F(xiàn)2中X°Y的胚胎

(個體)致死

題型五利用單體、三體或缺體判斷特定基因是否位于特定染色體上

【基本模型】

1.利用單體定位

舉例:正常隱性(aa)個體與7-單體(7號染色體單

體)顯性純合子雜交得F1,統(tǒng)計R的表型比例

口的表型比例為1:1,則艮全為顯性,則基因

基因位于7號染色體上不位于7號染色體上

2.利用三體定位

舉例:正常隱性(aa)個體與7-三體(7號染色體有

三條)顯性純合子雜交得R,R三體與正常隱性個

體雜交得F?,統(tǒng)計R的表型比例

F2的表型比例為5:1,則F2的表型比例為1:1,則

基因位于7號染色體上基因不位于7號染色體上

3.利用染色體片段缺失定位

舉例:正常隱性(aa)個體與2號染色體缺失一

小段的顯性個體雜交得F1,F|隨機交配得Fz,

統(tǒng)計F?的表型比例(注:缺失純合子致死)

F2的表型比F2的表型比例F2的表型比例

例為3:1,為11:4,則基為7:8,則基

則基因不位因位于2號染因位于2號染

于2號染色色體上,且基色體上,且基

體上因不在缺失片因在缺失片段

段上上

【典例突破】

5.(2023?南京高三模擬)某植物突變株表現(xiàn)為黃葉(aa),用該突變株分別與不含a基因的5號

單體(號染色體缺失一條)、綠葉純合的號三體雜交得,自交得若單體和三體產(chǎn)

55FiFiF2O

生的配子均可育,但一對同源染色體均缺失的個體致死。則關(guān)于Fi和F2,下列說法錯誤的是

()

A.分析突變株與5號單體的雜交后代F),可確定A、a是否位于5號染色體上

B.若突變株與5號單體雜交得到的F2中黃葉:綠葉=5:3,則A、a基因位于5號染色體上

C.若A、a基因不位于5號染色體,則突變株與5號三體雜交得到的F2中黃葉:綠葉=1:3

D.若突變株與5號三體雜交得到的F2中綠葉:黃葉=31:5,則A、a基因位于5號染色體上

答案B

解析若A、a位于5號染色體上,則突變體基因型為aa,而單體綠葉純合植株的基因型為

AO(O代表缺失基因),二者雜交后代為Aa:aO=l:1,表現(xiàn)為綠葉和黃葉。若A、a不位于

5號染色體上,則突變體基因型為aa,而單體綠葉純合植株的基因型為AA,二者雜交后代

均為Aa,表現(xiàn)為綠葉,A正確;若A、a基因位于5號染色體上,則突變體基因型為aa,而

單體綠葉純合植株的基因型為AO,二者雜交后代為Aa:aO=1:1,表現(xiàn)為綠葉和黃葉,F(xiàn)i

中Aa自交后代A_=l/2X3/4=3/8,aa=1/2X1/4=1/8,aO自交后代為aa=l/2X1/4=1/8、

aO=l/2Xl/2=l/4,由于一對同源染色體均缺失的個體致死,所以致死個體為l/2Xl/4=l/8,

所以F2中黃葉:綠葉=4:3,B錯誤;若A、a基因不位于5號染色體上,則突變體基因型

為aa,而三體綠葉純合植株的基因型為AA,二者雜交后代均為Aa,表現(xiàn)為綠葉。Fi自交,

F2基因型及比例為AA:Aa:aa=1:2:1,黃葉:綠葉=1:3,C正確;若A、a基因位于

5號染色體上,則突變體基因型為aa,而三體綠葉純合植株的基因型為AAA,AAA產(chǎn)生的

配子為1/2AA、1/2A,因此二者雜交后代為l/2AAa、l/2Aa,均為綠葉,AAa產(chǎn)生的配子類

型及比例為AA:Aa:A:a=l:2:2:1,AAa自交后代黃葉aa的比例=1/2X1/6義1/6=

1/72,Aa自交產(chǎn)生的后代中黃葉aa的比例=l/2Xl/4=l/8,因此Fi自交后代黃葉占1/72+

1/8=10/72=5/36,綠葉占31/36,即綠葉:黃葉=31:5,D正確。

課時精練

1.觀察發(fā)現(xiàn)某閉花受粉的二倍體植物(2〃),野生型開紅花,突變型開白花。為了確定花色性

狀的顯隱性關(guān)系和花色控制基因及其在染色體上的定位,研究人員進行實驗如下。請分析回

答下列問題:

(1)在甲種群中,該植物出現(xiàn)一株白花突變株A。將該白花突變株A與野生型雜交,子一代為

紅花植株,子二代紅花植株和白花植株比為3:1,據(jù)此可推測:該紅花和白花受

等位基因控制,且基因完全顯性。

⑵在乙種群中,該植物也出現(xiàn)了一株白花突變株B,且與白花突變株A同為隱性突變。為確

定白花突變株A、B是否由相同的等位基因控制,可將雜交,當子一代表現(xiàn)為

時,可確定兩株白花突變體是由不同的等位基因控制;若子一代自然繁殖獲得

的子二代中表型及比例為時,可確定白花突變由獨立遺傳的兩對等位基因控制。

(3)缺體(2〃一1)可用于基因的染色體定位。人工構(gòu)建該種植物的缺體系(紅花)應(yīng)有種

缺體。將白花突變株A與該種植物缺體系中的全部缺體分別雜交,留種并單獨種植,當子二

代出現(xiàn)表型及比例為時,可將白花突變基因定位于染

色體上。

(4)三體(2〃+1)也可用于基因的染色體定位。若白花由一對隱性突變基因控制,將白花突變植

株與三體系(紅花純合)中全部三體分別雜交,留種并單獨種植,當子二代出現(xiàn)表型及比例為

時,可對此白花突變基因進行定位。

答案⑴一對(2)白花突變株A、B紅花紅花:白花=9:7(3)n紅花:白花=1:1

該缺體所缺少的(4)紅花:白花=31:5

解析(1)白花植株與野生型雜交,子一代全為紅花,子二代紅花:白花=3:1,說明遵循基

因的分離定律,紅花和白花受一對等位基因控制,且基因完全顯性。(2)已知甲、乙兩種群的

白花突變均為隱性突變,要確定甲、乙兩種群的白花突變是否由相同的等位基因控制,可將

白花突變株A、B雜交。若白花突變由不同的等位基因控制(設(shè)相關(guān)基因用A/a、B/b表示),

則兩株突變體基因型為AAbb和aaBB,兩者雜交,子一代基因型均為AaBb,表現(xiàn)為紅花;

子一代自交,子二代表型及比例為紅花(A_B_):白花(A_bb+aaB_+aabb)=9:7。(3)該嚴格

自花傳粉的二倍體植物有2”條染色體,”對同源染色體,每次只需缺一對同源染色體中的任

意一條,共需構(gòu)建〃種缺體;白花由一對隱性突變基因控制,若相關(guān)的基因用A和a表示,

則該白花的基因型為aa,若該紅花缺體缺少的染色體上含有相應(yīng)的基因,則其基因型為A0(0

表示缺少相應(yīng)的基因),那么白花(aa)與紅花缺體(A0)雜交,子一代的表型及比例為紅花(Aa):

白花(aO)=l:1。(4)假設(shè)相關(guān)的基因用A和a表示。依題意可知,白花的基因型為aa,三體

紅花純合植株的基因型為AAA(產(chǎn)生的配子基因型及比例為A:AA=1:1),Fi的基因型為

l/2Aa、l/2AAa;l/2Aa自交所得F2中白花(aa)占1/2義1/4=1/8;AAa產(chǎn)生的配子及比例為

1/6AA、l/6a、l/3Aa、1/3A,所以l/2AAa自交所得F2中白花(aa)占1/2X1/6X1/6=1/72;綜

上分析:在F2中,白花植株占1/8+1/72=5/36,紅花植株占1-5/36=31/36,即F2的表型

及比例為紅花:白花=31:5o

2.(2024?益陽高三質(zhì)檢)水稻的花序和花器官的形態(tài)特征及結(jié)構(gòu)對其產(chǎn)量有重要的影響。為闡

明水稻穎花發(fā)育的遺傳機制,科研人員通過射線輻照野生型水稻,培育出能穩(wěn)定遺傳的內(nèi)穎

完全退化的品系突變體甲和突變體乙,進行了如下實驗:

(1)將突變體甲和突變體乙分別與野生型水稻進行雜交,B自交得F2,F2的性狀分離比均為野

生型:內(nèi)穎部分退化:內(nèi)穎完全退化=1:2:1??赏茰y兩種突變體的形成均可能是

對等位基因突變的結(jié)果。讓Fi與內(nèi)穎完全退化型個體雜交,若其后代表型及比例為

__________________________________________________________________________________,

可驗證上述推論的合理性。

(2)科研人員將突變體甲與突變體乙雜交,F(xiàn)i表現(xiàn)為內(nèi)穎部分退化,說明兩種突變體是由不同

基因突變所致。由此也說明了基因與性狀的關(guān)系為o

為進一步研究兩種突變體的突變基因在染色體上的位置關(guān)系,取Fi自交,若Fz表型及其比

例為,

則說明兩種突變體的突變基因為非同源染色體上的非等位基因。

(3)SNP是基因組水平上由單個核甘酸的變異引起的DNA序列多態(tài)性(指同一物種的不同基因

組DNA等位序列之間的差異),某些SNP在個體間差異穩(wěn)定,可作為DNA上特定位置的遺

傳標記。已知突變體甲和野生型水稻的II號和III號染色體上的SNP如圖所示,為確定突變體

甲的突變基因在II號還是III號染色體上,科研人員進行了實驗(不考慮互換)。將突變體甲和

野生型進行雜交,得到的Fi植株自交。檢測F2中全部內(nèi)穎完全退化個體的SNP,若SNP1

和SNP2的檢測結(jié)果分別為________________________________________________________

則突變基因在II號染色體上。

答案(1)一內(nèi)穎部分退化:內(nèi)穎完全退化=1:1(2)一種性狀可由多個基因控制野生

型:內(nèi)穎部分退化:內(nèi)穎完全退化=1:8:7⑶SNP1檢測結(jié)果全為SNPlm,SNP2檢測結(jié)

果為SNP2m:SNP2B=1:1

解析(1)分析題意可知,突變體甲和突變體乙是能穩(wěn)定遺傳的內(nèi)穎完全退化的品系,說明甲

和乙都是純合子,將突變體甲和突變體乙分別與野生型水稻進行雜交,F(xiàn)i自交得F2,F2的性

狀分離比均為野生型:內(nèi)穎部分退化:內(nèi)穎完全退化=1:2:1,可推測兩種突變體的形成均

可能是一對等位基因突變的結(jié)果,F(xiàn)i和Fz出現(xiàn)內(nèi)穎部分退化,可能是不完全顯性的結(jié)果。Fi

是雜合子,與內(nèi)穎完全退化的個體雜交,如果后代表型及比例為內(nèi)穎部分退化:內(nèi)穎完全退

化=1:1,則可驗證上述推論的合理性。(2)將突變體甲與突變體乙雜交,F(xiàn)i表現(xiàn)為內(nèi)穎部分

退化,說明兩種突變體是由兩對基因突變所致,說明一種性狀可由多個基因控制,F(xiàn)i的基因

型應(yīng)為雙顯性雜合子,設(shè)Fi的基因型為AaBb,則F2中雙顯性純合子(AABB)為野生型,占

1/16,雙顯性雜合子(AaBb、AaBB、AABb)的表型為內(nèi)穎部分退化,占8/16,至少一對隱性

純合(A_bb、aaB_、aabb)的表型為內(nèi)穎完全退化,占7/16。(3)SNP是基因組水平上由單個核

甘酸的變異引起的DNA序列多態(tài)性,某些SNP在個體間差異穩(wěn)定,可作為DNA上特定位

置的遺傳標記。可將染色體上的SNP看作基因來分析。將突變體甲和野生型進行雜交,得到

Fi,Fi植株自交,檢測F2中全部內(nèi)穎完全退化個體的SNP,若突變基因在II號染色體上,則

全部內(nèi)穎完全退化個體的SNP1檢測結(jié)果均為SNPlm;SNP2檢測結(jié)果為SNP2m:SNP2B=

1:lo

3.某二倍體雌雄同株植物的莖色紫色對綠色為顯性,受等位基因A/a的控制??茖W(xué)家用X

射線處理某純合紫株的花藥后,將獲得的花粉對綠株進行授粉,得到的Fi中出現(xiàn)了1株綠株

(M)。請回答下列問題:

⑴等位基因是通過____________產(chǎn)生的,等位基因A、a的根本區(qū)別是

(2)若M是由基因突變造成的,則發(fā)生突變的基因是(填"A”或"a”);若M的出

現(xiàn)是由染色體變異引起的,而且變異的配子活力不受影響(兩條染色體異常的受精卵不能發(fā)

育),則對M出現(xiàn)的合理解釋是。

(3)為了確定M是由基因突變導(dǎo)致的還是由染色體變異引起的,請利用雜交實驗進行探究,

寫出實驗的設(shè)計思路和預(yù)測結(jié)果及結(jié)論。

實驗設(shè)計思路:。

預(yù)測結(jié)果及結(jié)論:o

答案(1)基因突變脫氧核糖核昔酸的排列順序不同(2)A在減數(shù)分裂過程中發(fā)生了A

基因的缺失或A基因所在的染色體整條缺失

(3)用綠株M與紫株純合親本雜交得到Fi,F(xiàn)i自交,統(tǒng)計后代莖色的性狀分離比若后代紫

色:綠色=3:1,則為基因突變導(dǎo)致的;若后代紫色:綠色=6:1,則為染色體變異引起的

解析(1)對該植物而言,基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,等位基因的產(chǎn)生是因為基因突變,

等位基因的根本區(qū)別是堿基(脫氧核糖核甘酸)的排列順序不同。(2)根據(jù)題干信息,對紫株AA

的花藥進行誘變處理,然后對綠株aa授粉,子代出現(xiàn)了綠株。如果M是由基因突變造成的,

說明A配子突變成a;如果是由染色體變異產(chǎn)生的,則是在紫株減數(shù)分裂過程中發(fā)生了含A

基因的缺失或A基因所在的染色體缺失,紫株產(chǎn)生了不含控制該性狀的染色體的配子和綠株

(產(chǎn)生含a的配子)結(jié)合,子代只含a,表現(xiàn)為綠株。(3)如果M是基因突變產(chǎn)生的,則其基因

型是aa;如果是由染色體變異引起的,則缺少一個基因,基因型記為aOo實驗思路:選擇

綠株M與紫株純合親本(AA)雜交得到Fi,Fi自交,統(tǒng)計后代莖色的性狀分離比。實驗結(jié)果:

如果是由基因突變導(dǎo)致的,則Fi的基因型是Aa,自交后代中AA:Aa:aa=l:2:1,表現(xiàn)

為紫色:綠色=3:1;如果是由染色體變異引起的,則Fi的基因型為l/2Aa和1/2AO。只考

慮Aa自交,F(xiàn)2表型及比例是紫色:綠色=3:1;只考慮A0,自交后代AA:A0:00=

1:2:1,表現(xiàn)為紫色:綠色=3:0,因此所有Fi自交,F(xiàn)2紫色:綠色=6:lo

4.科研工作者利用某二倍體植物(2”=20)進行實驗。該植物的紅花和白花由5號染色體上的

一對等位基因(D、d)控制。正常情況下純合紅花植株與白花植株雜交,子代均為紅花植株。

育種工作者用X射線照射紅花植株A后,再使其與白花植株雜交,發(fā)現(xiàn)子代有紅花植株932

株,白花植株1株(白花植株B)。請分析回答下列問題:

(1)若對該植物基因組進行測序,發(fā)現(xiàn)一個DNA分子有3個堿基對發(fā)生了改變,但該DNA

控制合成的蛋白質(zhì)均正常,試說出兩種可能的原因:,

(2)關(guān)于白花植株B產(chǎn)生的原因,科研人員提出了以下三種假設(shè):

假設(shè)一:X射線照射紅花植株A導(dǎo)致其發(fā)生了基因突變。

假設(shè)二:X射線照射紅花植株A導(dǎo)致其5號染色體斷裂,含有基因D的片段缺失。

假設(shè)三:X射線照射紅花植株A導(dǎo)致其5號染色體丟失一條。

①經(jīng)顯微鏡觀察,白花植株B減數(shù)分裂I前期四分體為個,則可以否定假設(shè)三。

②若假設(shè)二成立,則如圖所示雜交實驗中,白花植株B能產(chǎn)生一種配子,F(xiàn)i自交得到的

F2中,紅花植株所占的比例應(yīng)為o(注:一條染色體片段缺失不影響個體生存,兩條

同源染色體缺失相同的片段則個體死亡)

P白花Bx純合紅花C

Fi

|自交

F2

③若假設(shè)一成立,有人認為:紅花植株A一定發(fā)生了D-d的隱性突變,請判斷該說法是否

正確并說明原因:o

答案(1)該3個堿基對改變引起了密碼子改變,但對應(yīng)的氨基酸未改變該3個堿基對改變

發(fā)生于DNA的非基因序歹1J(該3個堿基對改變發(fā)生于基因的非編碼區(qū))(2)①10②26/7

③不正確,也可能是另一對基因發(fā)生了突變,抑制了D基因的功能

解析(1)若對該植物基因組進行測序,發(fā)現(xiàn)一個DNA分子有3個堿基對發(fā)生了改變,該DNA

控制合成的蛋白質(zhì)均正常,則可能的原因為:發(fā)生改變的部位沒有發(fā)生在基因序列中,而是

發(fā)生在非基因序列中;發(fā)生改變的部位發(fā)生在基因內(nèi)部,但由于改變后轉(zhuǎn)錄出的密碼子和原

來的密碼子決定的氨基酸種類相同,另外還可能發(fā)生改變的部位在該基因的非編碼區(qū),上述

現(xiàn)象的發(fā)生都不會引起相關(guān)蛋白質(zhì)的改變。(2)①染色體變異可用顯微鏡觀察到,因此,若X

射線照射紅花植株A導(dǎo)致其5號染色體丟失一條,進而產(chǎn)生了不含5號染色體的配子參與受

精形成了白花植株B,即該白花植株中含有的染色體條數(shù)為19條,則白花植株B減數(shù)分裂

I前期四分體為9個,若觀察到10個,則可以否定假設(shè)三。②若假設(shè)二成立,即X射線照

射紅花植株A導(dǎo)致其5號染色體斷裂,含有基因D的片段缺失,即產(chǎn)生了不含D基因的配

子并參與受精形成了該白花植株,即白花植株中5號染色體丟失了一段。則圖中所示雜交實

驗中,白花植株B能產(chǎn)生2種配子,即Fi的基因型可表示為Dd、DO,各占1/2(其中O代表

的是D基因缺失的5號染色體),則Fi自交得到的F2的基因型為1DD、2Dd、Idd、1DD、

2DO、100(致死),可見存活的7份個體中有6份表現(xiàn)為紅花,即紅花所占比例為6/7。③若

假設(shè)一成立,則紅花植株A未必一定發(fā)生了D-d的隱性突變,若是另一對基因發(fā)生了突變,

抑制了D基因的功能,則同樣會產(chǎn)生白花植株B。

5.玉米為雌雄同株異花二倍體植物,常作為遺傳學(xué)研究的實驗材料。植物三體、單體是遺傳

學(xué)研究中非常重要的非整倍體材料,具有潛在的育種價值,與正常二倍體生物相比,三體是

指某對同源染色體多了一條染色體的生物,單體是指某對同源染色體少了一條染色體的生物。

三體植株在減數(shù)分裂時,配對的三條染色體任意兩條移向細胞一極,另外一條移向另一極。

回答下列問題:

(1)與豌豆相比,玉米人工雜交無需去雄,其授粉前后的操作流程是

___________________________________________________________(寫明關(guān)鍵階段處理時間)。

(2)現(xiàn)有一種6號三體玉米植株,如圖所示,該玉米體細胞的抗病基因A和感病基因a位于6

號染色體上,已知染色體數(shù)異常的雄配子不能參與受精,雌配子能參與受精。三體植株的變

異類型是-現(xiàn)以該三體抗病植株為父本、以染色體正常感病植株為母本,

后代的表型及比例是。

(3)少一條4號染色體的單體玉米植株可以正常生活且能正常減數(shù)分裂,可用于遺傳學(xué)研究,

無4號染色體的玉米植株不能存活。玉米的紫株(H)對綠株(h)是顯性,這對基因位于某對常

染色體上,現(xiàn)有綠株染色體正常植株、純合紫株染色體正常植株和純合紫株4號染色體單體

植株作為實驗材料,探究基因H和h是否位于4號染色體上。請簡要寫出實驗思路、預(yù)期結(jié)

果與結(jié)論。

實驗思路:。

預(yù)期結(jié)果與結(jié)論:?

答案(1)花蕾期套袋隔離一開花期人工傳粉一套袋隔離(2)染色體數(shù)目變異抗?。焊胁?/p>

=1:2(3)純合的紫株4號單體植株與綠株染色體正常植株作為親本雜交獲得Fi,觀察并統(tǒng)

計Fi中紫株與綠株的比例若日中紫株:綠株=1:0,則說明相關(guān)基因不在4號染色體上;

若以中紫株:綠株=1:1,則說明相關(guān)基因在4號染色體上

解析(1)兩性花人工雜交步驟:去雄一花蕾期套袋隔離(防止其他花粉干擾)f開花期人工傳

粉一套袋隔離(防止其他花粉干擾)。與豌豆相比,玉米為單性花,無需去雄,其授粉前后的

操作流程是:花蕾期套袋隔離(防止其他花粉干擾)一開花期人工傳粉一套袋隔離(防止其他花

粉干擾)。⑵三體植株的出現(xiàn)是個別染色體比正常植株多了一條,因此該變異類型屬于染色體

數(shù)目的變異。根據(jù)題意,父本的基因型為Aaa,產(chǎn)生雄配子比例為A:aa:Aa:a=

1:1:2:2,染色體數(shù)異常的雄配子不能參與受精,所以雄配子為A:a=l:2,雌配子全為

a,因此進行雜交,后代的表型及比例是抗?。焊胁?1:2o

6.某二倍體作物(2〃=24)的品系甲有抗蟲、高產(chǎn)等多種優(yōu)良性狀,但甜度不高。為了改良品

系甲,增加其甜度,育種工作者在種質(zhì)資源庫中選取乙、丙兩個高甜度的品系,用三個純合

品系進行雜交實驗,結(jié)果如下表。若甜與不甜受一對等位基因控制,則相關(guān)基因用A/a表示;

若受兩對等位基因控制,則相關(guān)基因用A/a、B/b表示,依此類推。回答下列問題:

雜交組合Fi表型F2表型

甲X乙不甜1/4甜、3/4不甜

甲義丙甜3/4甜、1/4不甜

乙X丙甜13/16甜、3/16不甜

(1)分析實驗結(jié)果,確定甜味性狀的遺傳遵循定律,該定律的實質(zhì)是

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(2)據(jù)表分析,品系甲、乙、丙的基因型可能分別為o乙、丙雜交的F?中甜植株的

基因型有一種,其中自交后代不會發(fā)生性狀分離的個體所占比例為O

(3)已知作物甲的抗病和不抗病分別受位于6號染色體上的D和d基因控制,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)一株抗病

純合三體植株,該植株的變異類型屬于o為了確定該三體植株是否為6號染

色體三體,請設(shè)計實驗并寫出實驗思路,預(yù)測實驗結(jié)果(已知染色體數(shù)異常的雄配子不能參與

受精作用,雌配子均能參與受精作用)。

實驗思路:O

實驗結(jié)果及結(jié)論:

①若F2表型及比例為,則說明該三體植株不是6號染色體三體;

②若F2表型及比例為,則說明該三體植株是6號染色體

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